雷达系统仿真中射频前端建模

在雷达系统中,射频前端通常在决定系统性能方面起着重要的作用。例如,由于射频前端是接收链的第一部分,因此其低噪声放大器的设计对于实现所需的信噪比(SNR)至关重要。这个例子展示了如何将射频前端行为整合到现有的雷达系统设计中。

此示例需要相控阵系统工具箱™。

可用的示例实现

这个例子包括两个Simulink®模型:万博1manbetx

介绍

例如端到端单站雷达汽车自适应巡航控制采用FMCW和MFSK技术在Simulink中,使用相控阵系统工具箱可以构建端到端的雷达系统。万博1manbetx在许多情况下,一旦建立了系统模型,下一步将在不同的子系统和组件中添加更多的保真度。这种组件的一个流行候选是RF前端。在Simulink中对系统进行建模的一个优点是能够执行多域仿真。万博1manbetx

下面的小节将展示两个示例,它们将RF块集™建模功能集成到使用相控阵系统工具箱构建的雷达系统中。

单基地单目标雷达

第一个模型改编自示例使用嵌入式元素模式对大型阵列中的相互耦合进行建模,模拟单稳态脉冲雷达的单目标。从图本身来看,下面的模型看起来与示例中的模型相同。

模型=“simrfV2_monostatic_radar”;open_system(模型);

当模型被执行时,结果图也是一样的。

sim(模型);

然而,对发射机子系统的深入研究表明,发射机现在使用两个射频块集放大器。

open_system([模型/发射机的]);

在接收端也实现了类似的更改。

open_system([模型/接收机噪声的]);

通过这些变化,该模型能够模拟射频行为。例如,上面的仿真结果假设有一个完美的功率放大器。在实际应用中,放大器存在许多非线性问题。如果将发射机的IP3设置为70db,再次运行仿真,则与目标对应的峰值不再占主导地位。这给了工程师一些关于系统在不同情况下的性能的知识。

set_param([模型发射机/ PA的),“IP3”,“70”);sim(模型);

bdclose(模型);清晰的模型;

FMCW雷达的距离和速度估计

第二个例子改编自采用FMCW技术的汽车自适应巡航控制。然而,该模型使用三角形扫描波形,因此系统可以同时估计距离和速度。在顶层,该模型类似于从相控阵系统工具箱构建的模型。一旦执行,该模型显示估计的范围和速度值匹配的距离和目标车的相对速度。

模型=“simrfV2_fmcw_radar”;open_system(模型);sim(模型);

与第一个示例类似,发射机和接收机子系统现在使用射频块集块构建。

下图显示了发射机子系统。

open_system([模型' /雷达发射器']);

下图显示了接收子系统。

open_system([模型/雷达接收机的]);

在连续波雷达系统中,部分发射波形被用作对接收目标回波进行降噪的参考。从上面的图表可以看出,发射波形是通过耦合器发送到接收器,解码是通过I/Q混频器进行的。因此,通过调整这些射频元件的参数,可以获得更高的仿真逼真度。

bdclose(模型);清晰的模型;

总结

这个例子展示了两个雷达模型,它们最初是用相控阵系统工具箱构建的,后来合并了来自RF块集的RF模型。将这两种产品结合使用,大大提高了仿真逼真度。s manbetx 845